Maßgeschneiderte magnetische Nanopartikel

Magnetische Nanopartikel ermöglichen eine Vielzahl von technischen Anwendungen, wie z.B. als Kontrastmittel für Magnet-Resonanz-Tomographie, zur Hyperthermie-Behandlung von Krebs, zur Wirkstofffreisetzung, Katalyse, oder Datenspeicherung. Die magnetischen Eigenschaften stark abhängig von Größe und Form, und die Produktion von homogenen Teilchen ist eine wesentliche Voraussetzung für deren Anwendung. Monokristalline Partikel können zwar chemisch hergestellt werden, die Synthese liefert allerdings Partikel mit breiter Größenverteilung und nur schlecht definierten magnetischen Eigenschaften, was die Zahl der Anwendungen einschränkt.

<p> Magnetotaktische Bakterien hingegen können die Grenzen der chemischen Synthese überwinden denn sie stellen magnetische Nanopartikel mit besonderen Eigenscaften her. Das prototypische Magnetospirillum (M.) gryphiswaldensee produziert beispielsweise oktaedrischen Magnetit (Fe3O4) in Nanokristallen mit einer maximalen Größe von 50 nm. Durch Gentechnik kann deren Form und Größe kann von 20 nm bis 150 nm eingestellt werden. Diese Korngrößen im Übergangsbereich zwischen Supra- und Ferrimagnetismus sind durch andere Methoden nur schwer schwer zu erreichen. <p> Basierend auf den einzigartigen Eigenschaften der maßgeschneiderte Nanokristalle durch Bakterien können vielfache Anwendungen entwickelt werden. Bei hyperthermalen Behandlungen kann so beispielsweise ein hoher spezifischer Energietransfer erreicht werden. Ebenso können magnetische Trennverfahren von der hohen spezifischen Magentisierungskapazität profitieren.

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